一种庭院雨水收集利用系统

1.本实用新型涉及雨水收集及信息控制领域，特别涉及一种庭院雨水收集利用系统。


背景技术：

2.随着水资源供需矛盾加剧和生态环境保护意识增强，利用雨水成为农村庭院一种经济高效的水资源利用途径。目前庭院雨水收集利用仍有较多不足之处：住户无法随时得知庭院雨水收集情况，一般基于经验判断规划收集雨水的用途并人工操作，存在决策不合理、利用率低下、耗费精力等问题。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种庭院雨水收集利用系统，可以实时显示雨水收集情况，使庭院收集的雨水得到高效率利用，提升住户雨水利用意识和积极性。
5.为达上述目的，本实用新型实施例提出了一种庭院雨水收集利用系统，包括：能源系统、雨水收集系统、雨水利用系统、感知模块和交互系统，其中，
6.能源系统，用于为雨水利用系统提供能量；
7.雨水收集系统，用于实时收集雨水信息；
8.雨水利用系统，用于通过感知模块接收并传输收集的雨水信息；
9.交互系统，用于通过无线网络和雨水利用系统进行通讯连接，以实时显示雨水信息。
10.另外，根据本实用新型上述实施例的庭院雨水收集利用系统还可以具有以下附加的技术特征：
11.进一步地，在本实用新型的一个实施例中，能源系统，包括重力势能模块、光伏发电组件与市电模块；雨水收集系统，包括集水区、汇水管道与蓄水箱；雨水利用系统，包括灌溉模块、降温模块、水景模块和清洁模块；交互系统，包括实况显示模块和预警模块；能源系统中的光伏发电组件与市电模块的输入端电连接。
12.进一步地，在本实用新型的一个实施例中，感知模块，包括传感器装置、数据采集装置和信息发射装置；其中，
13.传感器装置，包括土壤水传感器、雨量计、双金属温度传感器、水位计量器、测流仪、红外测温仪和湿度传感器中的一种或多种；
14.数据采集装置的输入端与传感器装置的输出端通过无线网络连接，用于采集传感器装置测量的数据；
15.信息发射装置的输入端与数据采集装置的输入端电连接，用于通过无线方式将数据采集装置采集的数据进行传输。
16.进一步地，在本实用新型的一个实施例中，灌溉模块，包括土壤水传感器、蓄水和
水管，其中，
17.土壤水传感器的输入端与地面连接，土壤水传感器的输出端与数据采集装置的输入端通过无线网络连接；
18.水管的第一输入端和蓄水箱的放水口连接，水管的第一输出端和地面连接。
19.进一步地，在本实用新型的一个实施例中，降温模块，包括贴片式热电偶传感器、蓄水箱和水管，其中，
20.贴片式热电偶传感器的输入端与屋顶表面连接，贴片式热电偶传感器的输出端与数据采集装置的输入端通过无线网络连接，水管的第二输入端和蓄水箱的放水口连接，水管的第二输出端和屋顶表面连接。
21.进一步地，在本实用新型的一个实施例中，水景模块，包括水景装置、水位计、蓄水箱和水管，水位计的输入端与水景装置连接，水位计的输出端与数据采集装置的输入端通过无线网络连接，水管的第三输入端和蓄水箱的放水口连接，水管的第三输出端和水景装置连接。
22.进一步地，在本实用新型的一个实施例中，清洁模块，包括时钟装置、蓄水箱和水管，时钟装置的输出端与数据采集装置的输入端通过无线网络连接，水管的第四输入端和蓄水箱的放水口连接，水管的第四输出端与屋顶表面和地面连接。
23.进一步地，在本实用新型的一个实施例中，交互系统中的各个模块至少包括数据可视化面板，实况显示模块的输出端与可视化面板连接，数据可视化面板还用于显示雨水利用系统中各传感器装置采集的当前数据；
24.预警模块，包括扬声器，预警模块的输出端与可视化面板连接，数据可视化面板用于显示页面弹窗信息，扬声器用于输出预警信息。
25.本实用新型通过在庭院雨水利用各个监测点安装监测装置并采集数据，通过交互系统展示到住户方面，提升住户雨水利用的便捷性和体验感。
26.本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
27.本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
28.图1为根据本实用新型一个实施例的庭院雨水收集利用系统的结构示意图；
29.图2为根据本实用新型一个实施例的能源系统的结构示意图；
30.图3为根据本实用新型一个实施例的雨水收集系统的结构示意图；
31.图4为根据本实用新型一个实施例的雨水利用系统的结构示意图；
32.图5为根据本实用新型一个实施例的感知模块的结构示意图；
33.图6为根据本实用新型一个实施例的交互系统的结构示意图。
具体实施方式
34.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
35.下面参考附图描述本实用新型实施例的庭院雨水收集利用系统。
36.图1为本实用新型实施例所提供的庭院雨水收集利用系统的结构示意图。
37.如图1所示，该庭院雨水收集利用系统10，包括：能源系统100、雨水收集系统200、雨水利用系统300、感知模块400和交互系统500，其中，
38.能源系统100，用于为雨水利用系统200提供能量；
39.雨水收集系统200，用于实时收集雨水信息；
40.雨水利用系统300，用于通过感知模块400接收并传输收集的雨水信息；
41.交互系统500，用于通过无线网络和雨水利用系统300进行通讯连接，以实时显示雨水信息。
42.进一步地，图2为本发实施例的能源系统100的结构图，如图2所示：
43.能源系统100，包括重力势能模块101、光伏发电组件102与市电模块103；能源系统100中的光伏发电组件102与市电模块103的输入端电连接。光伏发电组件102与市电模块103为雨水利用系统300中的电子设备供能，重力势能模块101用于雨水利用系统300中，考虑到庭院多具有高低房屋结构，雨水蓄水箱放置在较低房屋屋顶处，可使水箱内水通过重力势能自流到需水地点。
44.进一步地，图3为本发实施例的雨水收集系统200的结构图，如图3所示：
45.雨水收集系统200包含集水区201、汇水管道202和蓄水箱203，优选的，集水区201包括庭院屋顶与地面，为庭院实际接触降雨的部分，汇水管道202可以为修建的雨水槽、雨水管等将集水区201雨水导流入蓄水箱203的设施，蓄水箱203用于存储雨水，内部装有水位计传感器，底部连接电动阀门，阀门开启时，蓄水箱203内部水通过阀门流出，阀门关闭时，蓄水箱203内部水可被存贮。
46.进一步地，图4为本发实施例的雨水利用系统300的结构图，如图4所示：
47.雨水利用系统300，包括灌溉模块301、降温模块302、水景模块303和清洁模块304，
48.优选的，灌溉模块301包括土壤水传感器、蓄水箱203和水管。土壤水传感器的输入端与土壤连接，土壤水传感器的输出端与数据采集装置402的输入端通过无线网络通讯连接。水管的输入端和蓄水箱203放水口连接，水管的输出端和土壤连接。
49.优选的，降温模块302包括贴片式热电偶传感器、蓄水箱203和水管。贴片式热电偶传感器的输入端与屋顶表面连接，贴片式热电偶传感器的输出端与数据采集装置402的输入端通过无线网络通讯连接，水管的输入端和蓄水箱203放水口连接，水管的输出端和屋顶连接。
50.优选的，水景模块303包括水景装置、水位计、蓄水箱203和水管。水位计的输入端与水景装置连接，水位计的输出端与数据采集装置402的输入端通过无线网络通讯连接，水管的输入端和蓄水箱203放水口连接，水管的输出端和水景装置连接。
51.优选的，清洁模块304包括时钟装置、蓄水箱203、水管。时钟装置的输出端与数据采集装置402的输入端通过无线网络通讯连接，水管的输入端和蓄水箱203放水口连接，水管的输出端和屋顶及庭院地面连接。
52.具体地，灌溉模块301使用土壤水传感器，基于土壤水信息，控制蓄水箱203放水口
水阀开启关闭时刻。降温模块302使用贴片式热电偶传感器，传输热量数据，在温度到达降温阈值时，控制屋顶蓄水箱203阀门打开，利用重力势能使降温用水自流至需求点。水景模块303使用水位计测量水景水位，控制上层蓄水箱203阀门开闭，通过蓄箱内水自流以维持水景水位。清洁模块304通过时钟定时控制开闭屋顶蓄水箱203阀门，水流自流冲刷矮屋屋顶及地面。
53.进一步地，图5为本发实施例的感知模块400的结构图，如图5所示：
54.感知模块400，包括传感器装置401、数据采集装置402和信息发射装置403，传感器装置401包括一种或多种传感器：土壤水传感器、雨量计、双金属温度传感器、水位计量器、测流仪、红外测温仪、湿度传感器。数据采集装置402的输入端与传感器的输出端通过无线网络通讯连接，负责采集传感器装置401测得的数据。信息发射装置403的输入端与数据采集装置402的输入端电气连接，负责将数据采集装置402采集到的数据信息通过无线方式发送。
55.优选地，传感器的数据通过数据采集装置402实时收集并记录整合。数据采集装置402可以设定数据采集间隔和信息发射间隔。
56.进一步地，图6为本发实施例的交互系统500的结构图，如图6所示：
57.交互系统500，包括实况显示模块501和预警模块502，交互系统中的各个模块包括数据可视化面板。实况显示模块501的输出端与可视化面板通讯连接。数据可视化面板负责展示雨水利用系统中各传感器装置401的当前数据。预警模块502包括数据可视化面板和扬声器，预警模块502的输出端与可视化面板通讯连接。数据可视化面板负责发出页面弹窗，扬声器负责发出声音预警。
58.根据本实用新型实施例提出的庭院雨水收集利用系统，实现庭院内的气象水文状态、设备运转状态、调控效果的反馈融合，随时查看、主动预警和准确快捷，使收集来的雨水得到高效率利用，提升住户雨水利用体验感，为精细化水资源智能管理提供庭院单元示范。
59.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
60.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
61.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种庭院雨水收集利用系统，其特征在于，包括：能源系统、雨水收集系统、雨水利用系统、感知模块和交互系统，其中，所述能源系统，用于为所述雨水利用系统提供能量；所述雨水收集系统，用于实时收集雨水信息；所述雨水利用系统，用于通过所述感知模块接收并传输所述收集的雨水信息；所述交互系统，用于通过无线网络和所述雨水利用系统进行通讯连接，以实时显示雨水信息。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述能源系统，包括重力势能模块、光伏发电组件与市电模块；所述雨水收集系统，包括集水区、汇水管道与蓄水箱；所述雨水利用系统，包括灌溉模块、降温模块、水景模块和清洁模块；所述交互系统，包括实况显示模块和预警模块；所述能源系统中的光伏发电组件与所述市电模块的输入端电连接。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述感知模块，包括传感器装置、数据采集装置和信息发射装置；其中，所述传感器装置，包括土壤水传感器、雨量计、双金属温度传感器、水位计量器、测流仪、红外测温仪和湿度传感器中的一种或多种；所述数据采集装置的输入端与所述传感器装置的输出端通过无线网络连接，用于采集所述传感器装置测量的数据；所述信息发射装置的输入端与所述数据采集装置的输入端电连接，用于通过无线方式将所述数据采集装置采集的数据进行传输。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述灌溉模块，包括土壤水传感器、蓄水箱和水管，其中，所述土壤水传感器的输入端与地面连接，所述土壤水传感器的输出端与所述数据采集装置的输入端通过无线网络连接；所述水管的第一输入端和蓄水箱的放水口连接，所述水管的第一输出端和地面连接。5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述降温模块，包括贴片式热电偶传感器、蓄水箱和水管，其中，所述贴片式热电偶传感器的输入端与屋顶表面连接，所述贴片式热电偶传感器的输出端与所述数据采集装置的输入端通过无线网络连接，所述水管的第二输入端和所述蓄水箱的放水口连接，所述水管的第二输出端和屋顶表面连接。6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述水景模块，包括水景装置、水位计、蓄水箱和水管，所述水位计的输入端与所述水景装置连接，所述水位计的输出端与所述数据采集装置的输入端通过无线网络连接，所述水管的第三输入端和所述蓄水箱的放水口连接，所述水管的第三输出端和所述水景装置连接。7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述清洁模块，包括时钟装置、蓄水箱和水管，所述时钟装置的输出端与所述数据采集装置的输入端通过无线网络连接，所述水管的第四输入端和所述蓄水箱的放水口连接，所述水管的第四输出端与屋顶表面和地面连接。8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述交互系统中的各个模块至少包括数据可视化面板，所述实况显示模块的输出端与所述可视化面板连接，所述数据可视化面板还用于显示所述雨水利用系统中各传感器装置采集的当前数据；
所述预警模块，包括扬声器，所述预警模块的输出端与所述可视化面板连接，所述数据可视化面板用于显示页面弹窗信息，所述扬声器用于输出预警信息。

技术总结
本实用新型提出一种庭院雨水收集利用系统，该系统包括：能源系统、雨水收集系统、雨水利用系统、感知模块和交互系统，其中，能源系统，用于为雨水利用系统提供能量；雨水收集系统，用于实时收集雨水信息；雨水利用系统，用于通过感知模块接收并传输收集的雨水信息；交互系统，用于通过无线网络和雨水利用系统进行通讯连接，以实时显示雨水信息。本实用新型可以实时显示雨水收集情况，使庭院收集的雨水得到高效率利用，提升住户雨水利用意识和积极性。提升住户雨水利用意识和积极性。提升住户雨水利用意识和积极性。


技术研发人员：刘嘉培 陆科成 李步 倪广恒
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2023.01.29
技术公布日：2023/7/23